Desextinción ou ficción? Pódese falar da volta á vida do lobo terrible se só comparte con el o 0,1 % dos xenes?

Durante décadas, o lobo terrible ('Aenocyon dirus') habitou máis na ficción que nos libros de ciencia. Popularizado por series como 'Juego de Tronos', este depredador prehistórico foi representado como unha criatura xigantesca, feroz e mítica. Pero, tras máis de 10.000 anos extinto, un avance recente en xenética evolutiva devolveuno aos titulares: a empresa biotecnolóxica Colossal Biosciences logrou secuenciar o seu xenoma a partir de restos fósiles achados en Norteamérica. Isto permite, por primeira vez, coñecer en fondura a súa distancia xenética cos lobos actuais ('Canis lupus'). Mais, significa isto que se logrou 'resucitar' ao lobo terrible? Que hai de certo nesa idea de 'desextinción' que fascina ao mundo? Estamos realmente na antesala de traer de volta especies extintas ou seguimos máis preto da ciencia ficción que da realidade? Galicia Confidencial achégase ao achado científico e ás súas implicacións da man de Manuel Vera, coordinador xeral do Máster en Xenómica e Xenética na Universidade de Santiago de Compostela (USC) e Universidade de Vigo (UVigo), para discernir os feitos da fantasía e entender ata onde pode chegar hoxe a ciencia neste senso.

O primeiro que quere resaltar Vera é que "o que conseguiu este grupo de científicos ten moito mérito, é un logro científico moi importante", se ben, ese titular de que desextinguiron unha especie que desapareceu hai 12.000 anos trocando parte dos seus xenes, non é de todo correcto. Realmente, como apunta o investigador, "o que fixeron foi editar os 20 xenes que tiñan do lobo terrible sobre os xenes que controlan determinados caracteres que tamén están no lobo gris", de maneira que "cambiaron a secuencia de ADN mediante edición xenómica empregando o CRISPR --Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats--, unha tecnoloxía que se está empregando moito nos últimos anos porque permite acotar moi ben as zonas nas que se quere facer as mutacións, onde se quere incorporalas ou onde se quere modificar certas variantes que che interesan en determinados xenes, isto é, levar a cabo unha mutación moi dirixida sobre un determinado lugar".

"MODIFICARON 20 XENES NO XENOMA DUN LOBO GRIS ACTUAL PARA DÁRLLE APARIENCIA DE LOBO TERRIBLE, PERO O XENOMA ORIXINAL É DE LOBO GRIS"

E como logran isto? Aínda que non hai traballos científicos publicados ao respecto de como o fixeron exactamente, Vera cre que "o que fixeron foi unha extracción de ADN da especie de lobo terrible e, seguidamente, un secuenciamento masivo dese ADN antigo; e, unha vez feito isto, buscaron as características ou os xenes que controlan o fenotipo resultante de lobo terrible". Así, comparando a secuencia xenómica do lobo terrible coa secuencia xenómica do lobo gris, os científicos puideron identificar os xenes que lles interesaba modificar para ter un fenotipo semellante ao do lobo terrible e, acto seguido, induciron a mutación sobre eses xenes concretos, non sobre todos. Así, como exemplifica o investigador, "se teño un xene que determina a coloración da pelaxe cun alelo gris presente no lobo gris e outro alelo que serve para que se exprese a coloración branca, fago un cambio de xenes para que o individuo resultante teña a pelaxe branca". É por iso que, verdadeiramente, estes científicos non 'desextinguiron' o lobo terrible, senón que lograron que 20 dos seus xenes (alelos) se expresasen no xenoma dun lobo gris actual. "Están modificando 20 xenes para dárlle ao animal unha apariencia (un fenotipo final) de lobo terrible, pero o xenoma orixinal é o do lobo gris", resalta.

Ademais, Vera explica que "o problema que ten o ADN antigo é que, normalmente, se atopa moi, moi fragmentado, polo que non podemos saber exactamente como estaban organizados orixinalmente os cromosomas e as secuencias de xenes". Debido a ese problema, o que adoitan facer os científicos é "coller especies actuais pero que están emparentadas con esas especies que se extinguiron, comparar as secuencias de ambos ADN e proceder a realizar os cambios desexados en xenes concretos". O profesor da USC asegura que precisamente isto foi o que fixeron co lobo terrible, polo que, "non estamos a falar, nin moito menos, de que o animal resultante teña o xenoma completo do lobo terrible extinto". "A apariencia do individuo é a do lobo terrible, porque eses xenes substituídos modificaron o seu fenotipo, pero, realmente, o xenoma do lobo gris ten uns 19.000 xenes, e eles só trocaron 20 dos mesmos, é dicir, un 0,1 %", apunta o investigador. Con todo, reitera que o feito de cambiar só o 0,1 % dos xenes "xa é unha tarefa complicadísima, polo que para nada hai que desmerecer o traballo científico que hai detrás". "Xa é complicado en si mesmo que a secuencia sexa a correcta e que codifique ben o fragmento que se amplificou", sinala.

"EMPREGARON A TECNOLOXÍA CRISPR, QUE FOI DESCRITA POR PRIMEIRA VEZ NO ANO 2015 POLO PROFESOR DA UNIVERSIDADE DE ALICANTE FRANCISCO MOJICA"

A tecnoloxía CRISPR naceu no ano 2013, valéndolle o Premio Nobel de Química a Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier no ano 2020, grazas aos estudos feitos polo profesor da Universidade de Alicante Francisco Mojica. A súa tradución literal sería: repeticións palindrómicas curtas, agrupadas e regularmente interespaciadas. "As primeiras secuencias descritas con este método foron en bacterias, concretamente, na arquea 'Haloferax mediterranei' das salinas de Santa Pola (Alicante)", e "o interesante é que viron que eses fragmentos interespaciados que quedaban no medio das secuencias, eran fragmentos de xenomas víricos", conta Vera. É dicir, "o que fai a bacteria é practicamente o mesmo que fai o noso sistema inmune adaptativo: cando entra un virus na bacteria, neste caso o xenovirus (xenoma do virus), esta activa unha maquinaria para intentar cortar ese xenoma do virus e que así este non se poida replicar". Así as cousas, "engade un anaco dese xenoma dentro do seu xenoma bacteriano e gárdao aí para poder identificalo en caso de que outro virus igual trate de volver entrar nela". Deste xeito, "cando esa situación se volve producir, a bacteria activa a súa maquinaria de defensa e emprega ese fragmento que ten gardado para identificar o xenoma do virus que trata de entrar e así proceder a eliminalo". É un mecanismo semellante ao que emprega o noso sistema inmune adquirido cando estamos infectados, para que, cando volva tentar entrar o mesmo virus no noso organismo, este sistema sexa quen de recoñecelo e de facerlle fronte máis efectiva e rapidamente.

Da mesma maneira, "mediante a edición ou as técnicas de xenética molecular, pódese empregar o sistema CRISPR para crear un RNA guía do xen que a nós nos interesa trasladar, para que o sistema sexa quen de ir sobre ese xen concreto e facer nel as mutacións que buscamos". Pero hai diferentes maneiras de facelo. "A mutación máis doada que se fai con CRISPR é a inactivación de xenes, isto é, 'noquear' certos xenes para inactivar as súas funcións, facendo que unha sonda vaia sobre un xen cunha determinada función, o identifique por homoloxía e o sistema o corte --grazas a que o sistema contén unha endonucleasa do tipo Cas-- e, ao deixar de haber unha guía de codificación, a célula intente reparar rapidamente ese corte", explica o profesor da USC. Con todo, "ao ir tan rápido, moitas veces a célula comete erros, erros que poden engadir ou quitar nucleótidos dentro da secuencia do xen, inactivándoo se perde o patrón de lectura correcto". A modo de exemplo, o investigador sinala que "se se identifica un xen como o que está controlando unha mutación relacionada cunha enfermidade, pódese empregar un modelo animal como o peixe-cebra ou o rato para 'noquear' nel ese xen e ver cal é o efecto resultante, se realmente está involucrado no desenvolvemento desa enfermidade".

"O ADN ANTIGO ADOITA ATOPARSE TAN DEGRADADO E FRAGMENTADO QUE É MOI DIFÍCIL TRABALLAR CON EL, POR ISO NESTE CASO SÓ ACTUARON EN 20 XENES"

Así mesmo, outras cousas que se fai con tecnoloxía CRISPR en sectores como a acuicultura é identificar aqueles exemplares que son sensibles a unha determinada enfermidade, como pode ser un virus, para facelos resistentes a el. "Se para infectar a célula o virus precisa valerse dun determinado receptor de membrana celular, como por exemplo dunha proteína que o virus é quen de recoñecer como porta de entrada, se conseguimos mutar esa proteína e facela inactiva, o virus xa non poderá entrar dentro da célula", expón Vera. Polo tanto, "ao 'noquear' ese xen, o virus xa non poderá entrar" e, en consecuencia, "eses exemplares que eran sensibles, convértense en resistentes ao virus e á enfermidade que este causa". Agora ben, o investigador concede que, no caso do  lobo terrible, "a cousa foi moito máis complicada, porque os científicos implicados non modificaron unicamente un xen, senón unha secuencia completa, secuencia que, para obter o resultado desexado, ten que ter eses 20 xenes que a conforman correctamente organizados".

De tal maneira que, "tendo recursos xenómicos dunha especie extinta e coñecendo o xenoma dunha especie actual moi semellante a ela que actuaría como referencia, pódense secuenciar ambos e aliñar ambas secuencias para ver onde caen os fragmentos dos que se dispón da especie extinta, por homoloxía --expresión dunha mesma combinación xenética e que se supón dun antepasado común--, para logo, coa tecnoloxía CRISPR, facer unha mutación dirixida sobre os xenes da especie actual que interesan, trocando así parte da secuencia xenómica do organismo actual por esa secuencia do organismo antigo", expón o investigador. Se ben hai que ter en conta que "o ADN antigo adoita atoparse moi degradado e fragmentado, sendo moi difícil traballar con el". "Por iso no caso do lobo terrible só actuaron sobre os 20 xenes que expresaban características clave do lobo terrible no fenotipo do organismo resultante, porque é imposible crear un xenoma completo da nada", asevera.

"PARA PODER DICIR QUE O ANIMAL RESULTANTE É A ESPECIE EXTINTA, HABERÍA QUE FACER UNHA CLONACIÓN COMPLETA DO XENOMA, IMPOSIBLE A DÍA DE HOXE"

Tras o 'éxito' que tivo cambiando eses 20 xenes do lobo terrible, a empresa Colossal Biosciences busca agora ir un paso máis aló, facendo o mesmo co mamut lanudo ('Mammuthus primigenius'), o dodo ('Raphus cucullatus') e o tigre de Tasmania ou tilacino ('Thylacinus cynocephalus'). "De igual maneira que fixeron xa co lobo terrible, o que farán no caso destes animais extintos será mirar as súas secuencias xenómicas e intentar ver cales son as características que teñen en común con seus parentes actuais máis próximos --como o elefante, no caso do mamut--, para modificar logo os xenes que codifican as características máis visibles da especie, obtendo un fenotipo semellante ao deses animais extintos", sinala Vera, que insiste en que, ao igual que no caso do lobo terrible, os organismos resultantes non significarán a 'desextinción' dos que poboaron a terra fai centos, miles ou millóns de anos. "Para poder dicir que o animal resultante é a especie extinta, terías que facer unha clonación completa do seu xenoma", destaca, insistinto en que, "a día de hoxe, isto resulta imposible, porque, ao atoparse o ADN antigo tan fragmentado, non podemos saber como estaba orixinalmente organizado o seu xenoma".

Ademais, tamén habería que ter en conta á hora de 'traer de volta' especies xa extintas as implicacións éticas. Como evidencia Vera, "o impacto antropoxénico (da especie humana) na extinción dunha especie que desapareceu hai 12.000 anos é nulo". "Agora a Terra está en pleno sexto período de extinción", sinala o investigador, que explica que "os períodos de extinción son cíclicos, e neles moitas especies desaparecen, o cal é un proceso evolutivo natural", pero, "nesta sexta extinción o efecto antropoxénico é tan importante que se está acelerando a desaparición de especies", motivo polo que "é moi importante intentar reducir ao mínimo o noso impacto no medio ambiente e empregar ferramentas para manter a diversidade". Sen embargo, "por moi atractiva que nos poida resultar a idea de ver un mamut lanudo vivo, hai que ter en conta, por unha banda, que non será un mamut lanudo ao 100 % segundo o seu ADN e, pola outra, que quedaría nunha mera anécdota coa que se demostraría que as técnicas de biotecnoloxía e de desextinción xenética funcionan". E é que a pregunta é: que se faría con estes novos animais? Irían a un zoo? Soltaríanse nun ecosistema que xa nada ten que ver co seu orixinal?